换热器原理与设计(答案)

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换热器原理与设计电子设备用冷板设计

确定），管内径为特征长度，管子处于均匀壁温。
实验验证范围为：Prf 0.48 ~ 16700,
f w
0.0044
~
9.75，
Ref Prf
l /d
1/3
f w
0.14
2。
五、扩展表面的关系式
• 插表格和图（凯斯和伦敦） • 关系式第50页不太准
3.3 冷板的换热计算
一、气冷和液冷式冷板的计算
第3章电子设备用冷板设计
3.1 概述 3.2 冷板的结构类型及选用原则 3.3 冷板的换热计算 3.4 冷板的设计步骤
3.1 概述
冷板——一种单流体（空气、水或其它冷却剂）的热交换器。常作为电子设备底座。
气冷式冷板的功率密度：1.5 W/cm2 液冷式冷板的功率密度：5 W/cm2
冷板传热系数高的原因在于： ⑴ 具有高导热系数； ⑵ 冷板通道的当量直径较小； ⑶ 采用有利于增强对流换热的肋表面几何形状。
Nuf 0.023 Ref0.8 Prfn
加热流体时 n 0.4 ，
冷却流体时 n 0.3 。
式中: 定性温度采用流体平均温度 tfБайду номын сангаас，特征长度为
管内径。
实验验证范围： Ref 104 ~ 1.2 105, Prf 0.7 ~ 120, l / d 60。
此式适用与流体与壁面具有中等以下温差场合。
1. 计算所依据的方程：对流换热方程和能量平衡方程
① 对流换热方程：Q Atm0
② 平衡方程： Q qmcp (t2 t1)
α—— 肋片表面对流换热系数；
A—— 参与对流换热的总面积； Δtm— 对数平均温差, ℃； η0 — 冷板的总效率；
qm — 冷却剂的质量流量, kg/s；

热交换器原理与设计第2章管壳式热交换器

浮头式热交换器中，由于安装浮头法兰需要，圆筒内有一圈较大没有排列管子的间隙，使部分流体由此间隙短路，使主流速度及换热系数下降。而旁路流体未经换热就达出口，与主流混合必使流体出口温度达不到预期数值。挡管和旁路挡板就是为了防止流体短路而设立的构件。
☆挡管是两端堵死的管子，安置在相应于分程隔板槽后面的位置上，每根挡管占据一根换热管的位置，但不穿过管板，用点焊的方法固定于折流板上。通常每隔3～4排管子安排一根挡管，但不应设置在折流板缺口处，也可用带定距管的拉杆来代替挡管。
优点：结构简单，制造成本低，规格范围广，工程中应用广泛。缺点：壳侧不便清洗，只能采用化学方法清洗，检修困难，对较脏
或有腐蚀性介质不能走壳程。当壳体与换热管温差很大时，可设置单波或多波膨胀节减小温差应力。
管壳式换热器结构名称
单程管壳式换热器
1 —外壳，2—管束，3、4—接管，5—封头 6—管板，7—折流板
图2.25 折流板的几何关系
2.2.4 进出口连接管直径的计算
进出口连接管直径的计算仍用连续性方程，经简化后计算公式为：
D 4M1.13M
πρw
ρw
2.3 管壳式热交换器的传热计算
1) 选用经验数据：根据经验或参考资料选用工艺条件相仿、设备类型类似的传热系数作为设计依据。如附录 A。 2) 实验测定：实验测定传热系数比较可靠，不但可为设计提供依据，而且可以了解设备的性能。但实验数值一般只能在与使用条件相同的情况下应用。
焊在换热管上）。
图2.23 防冲板的形式
a) 内导流筒图2.24 导流筒的结构
b) 外导流筒
★导流筒
❖ 在立式换热器壳程中，为使气、液介质更均匀地流入管间，防止流体对进口处管束段的冲刷，而采用导流筒结构。

热交换器原理与设计

绪论1.2.热交换器的分类：1）按照材料来分：金属的，陶瓷的，塑料的，是摸的，玻璃的等等2）按照温度状况来分：温度工况稳定的热交换器，热流大小以及在指定热交换区域内的温度不随时间而变；温度工况不稳定的热交换器，传热面上的热流和温度都随时间改变。

3）按照热流体与冷流体的流动方向来分：顺流式，逆流式，错流式，混流式4）按照传送热量的方法来分：间壁式，混合式，蓄热式恒在壁的他侧流动，两种流体不直接接触，热量通过壁面而进行传递。

过时，把热量储蓄于壁内，壁的温度逐渐升高；而当冷流体流过时，壁面放出热量，壁的温度逐渐降低，如此反复进行，以达到热交换的目的。

第一章1.Mc1℃是所需的热量，用W表示。

两种流体在热交换器内的温度变化与他们的热容量成反比；即热容量越大，流体温度变化越小。

2.W—对应单位温度变化产生的流动流体的能量存储速率。

4.顺流和逆流情况下平均温差的区别：在顺流时，不论W1、W2值的大小如何，总有μ＞０，因而在热流体从进口到出口的方向上，两流体间的温差△t总是不断降低；而对于逆流，沿着热流体进口到出口方向上，当W1＜W2时，μ＞０，△t不断降低，当W1＞W2时，μ＜０，△t不断升高。

5.P（定义式P12）物理意义：流体的实际温升与理论上所能达到的最大温升比，所以只能小于1。

6.R—冷流体的热容量与热流体的热容量之比。

（定义式P12）7.从φ值的大小可看出某种流动方式在给定工况下接近逆流的程度。

除非处于降低壁温的目的，否则最好使φ＞0.9，若φ＜0.75就认为不合理。

（P22 例1.1）8.所谓Qmax是指一个面积为无穷大且其流体流量和进口温度与实际热交换器的流量和进口温度相同的逆流型热交换器所能达到的传热量的极限值。

9.实际传热量Q与最大可能传热量Qmax=Q/Qmax。

意义：以温度形式反映出热、冷流体可用热量被利用的程度。

10.根据ε的定义，它是一个无因次参数，一般小于1。

其实用性在与：若已知ε及t1′、t2′时，就可很容易地由Q=εW min(t1′-t2′)确定热交换器的实际传热量。

热交换器原理与设计—第1章_热交换器热计算的基本原理_(1)

例如对于壳侧为一个流程、管程为偶数流程的壳管式热交换器，其值为：（推导得出）
两种流体中只有一种横向混合的错流式热交换器，其值为：
能源与动力工程教研室
对于某种特定的流动形式，是辅助参数P、R的函数 f ( P, R) 该函数形式因流动方式而异。
对于只有一种流体有横向混合的错流式热交换器，可将辅助参数的取法归纳为：
t m ,算术
t max t min 2
使用条件：如果流体的温度沿传热面变化不大，范围在
t max 2 内可以使用算数平均温差。 t min
能源与动力工程教研室
算术平均与对数平均温差
t m ,算术
t max t min 2
t m ,对数
t max t min t max ln t min
R 1 t t 2 2 1 P ln 1 PR
的函数
t1m,c
能源与动力工程教研室
为了简化的计算，引入两辅助参数：
t 2 t2 p t2 t1
t1 t1 R t 2 t2

冷流体的加热度两种流体的进口温差
能源与动力工程教研室
1.2 平均温差
1.2.2 顺流和逆流情况下的平均温差
简单顺流时的对数平均温差假设：
(1)冷热流体的质量流量qm2、qm1 以及比热容c2, c1是常数； (2)传热系数是常数；
(3)换热器无散热损失； (4)换热面沿流动方向的导热量可以忽略不计。下标1、2分别代表热冷流体。上标1撇和2撇分别代表进出口
能源与动力工程教研室
在假设的基础上，并已知冷热流体的进出口温度，现在来看图中微元换热面dA一段的传热。温差为：

换热器原理与设计

换热器原理与设计
换热器是一种用于热传递的设备，其原理基于热量的传导、对流和辐射等传热机制。

换热器被广泛应用于各个领域，如工业加热和冷却系统、空调系统、汽车发动机等。

换热器的设计需要考虑多种因素，包括传热效能、压降、材料选择等。

传热效能是衡量换热器性能的一个重要指标，该指标可以通过比较进出口流体的温度差和流量来计算得出。

传热效能越高，换热器完成热传递的能力就越强。

在设计换热器时，首先需要确定换热器的类型。

常见的换热器类型包括壳管式换热器、板式换热器、管式换热器等。

每种类型的换热器有着不同的结构和传热性能。

换热器的选择还需要考虑流体的特性。

流体的热导率、密度、比热容等参数会直接影响到换热器的设计。

同时，流体的温度、流量以及换热要求也需要考虑进去。

在设计过程中，还需要注意换热器的流体阻力问题。

流体在通过换热器时会产生阻力，这会导致压力降低。

为了降低流体阻力，可以采用合适的管道直径和流道设计。

另外，材料的选择也非常重要。

换热器需要能够承受高温、高压以及一定的腐蚀性，因此常用的材料包括不锈钢、铜、铝等。

根据具体的工作环境和需求，选择适合的材料可以保证换热器的使用寿命和工作效率。

总之，换热器的设计需要考虑多种因素，包括传热效能、流体特性、流体阻力以及材料选择等。

通过合理设计和选择合适的换热器，可以实现高效的热传递。

换热器参考答案

换热器参考答案换热器参考答案换热器是一种常见的热交换设备，用于将热量从一个流体传递到另一个流体。

它在许多工业和生活领域中都有广泛的应用，如化工、电力、制药、石油和天然气等行业。

换热器的设计和选择对于提高能源效率和降低成本非常重要。

本文将探讨换热器的基本原理、常见类型以及一些设计和选择的考虑因素。

换热器的基本原理是利用热传导的原理，通过接触面积的增大和温度差的存在，使热量从一个流体传递到另一个流体。

通常，换热器由两个流体流经并在一定的接触面上进行热交换。

其中一个流体通常被称为“热流体”，它的温度高于另一个被称为“冷流体”的流体。

热流体在经过接触面时释放热量，而冷流体则吸收这部分热量，使两个流体的温度逐渐趋于平衡。

根据换热器的结构和传热方式的不同，可以将其分为许多类型。

其中最常见的类型包括管壳式换热器、板式换热器和螺旋板式换热器。

管壳式换热器由一个外壳和一组管子组成，热流体在管子内流动，而冷流体则在管子外流动。

这种换热器的优点是结构简单、可靠性高，适用于高温高压的工况。

板式换热器由一组平行的金属板组成，热流体和冷流体在板间交替流动，通过板的热传导实现热交换。

这种换热器的优点是传热效率高、体积小、易于清洗和维护。

螺旋板式换热器是一种结合了管壳式换热器和板式换热器的优点的换热器，它的结构复杂，但传热效率更高。

在设计和选择换热器时，需要考虑一些因素。

首先是热负荷，即需要传递的热量大小。

根据热负荷的大小，可以确定换热器的尺寸和传热面积。

其次是流体的物性参数，如流体的温度、压力、流量和热导率等。

这些参数将直接影响到换热器的设计和性能。

此外，还需要考虑流体的腐蚀性、粘度和颗粒物含量等因素，以选择合适的材料和换热器类型。

最后，经济性也是一个重要的考虑因素。

换热器的成本、维护费用和能源消耗都需要纳入考虑范围，以确保选择的换热器是经济可行的。

总之，换热器是一种重要的热交换设备，广泛应用于各个行业。

了解换热器的基本原理、常见类型以及设计和选择的考虑因素，对于提高能源效率和降低成本具有重要意义。

换热器原理与设计

换热器原理与设计
换热器是一种机械设备，它的主要作用是在不同流体之间传递热能，从而从一个流体系统中转移热量到另一个流体系统中。

换热器分为直接换热器和间接换热器，其原理主要是外壳换热器，波纹管换热器，盘管换热器和桥壳换热器等。

外壳换热器分为管状换热器和壳状换热器。

它们通常使用曲线管形式，由放置在外部壳体内部的内管，围绕其外表面运动流体，然后与外管的外表面冷却流体热量。

波纹管换热器主要由内管、定子、波纹管等组成。

定子和波纹管与内管圆柱体内壁紧密地结合在一起，外管和内管之间形成空气层，从而形成热隔离结构。

翅片的弯曲和相互结合使流体在接触的表面上有更大的传热效果。

盘管换热器是由管状容器、盘管、流体分配器等组成。

界面上的接触面积大，配有叶片，用于促进流体混合，以改善传热效率，热阻参数小，容量很大，传热量可以满足较高的工况要求。

桥壳换热器由内壳，节流器，外壳，内外壳组成。

内壳和外壳之间有一个空气层填充，节流器将内壳和外壳连接，形成内外流体两侧的热交换界面，实现内外流体的热量传递。

换热器原理与设计课后题答案史美中国

换热器原理与设计课后题答案史美中国热交换器原理与设计热交换器:将某种流体的热量以一定的传热方式传递给他种流体的设备。

(2013-2014学年第二学期考题[名词解释])热交换器的分类:按照热流体与冷流体的流动方向分为:顺流式、逆流式、错流式、混流式按照传热量的方法来分间壁式、混合式、蓄热式。

(2013-2014学年第二学期考题[填空])1热交换器计算的基本原理(计算题)热容量(W=Mc):表示流体的温度每改变1C时所需的热量温度效率(P):冷流体的实际吸热量与最大可能的吸热量的比率(2013-2014学年第二学期考题[名词解释])传热有效度(e):实际传热量Q与最大可能传热量Q之比2管壳式热交换器管程:流体从管内空间流过的流径。

壳程:流体从管外空间流过的流径。

<1-2>型换热器:壳程数为1，管程数为2卧式和立式管壳式换热器型号表示法(P43)(2013-2014学年第二学期考题[名词解释])记:前端管箱型式:A-平盖管箱B一--封头管箱壳体型式:一一单程壳体F一一具有纵向隔板的双程壳体H一双分流后盖结构型式:P一一填料函式浮头S一一钩圈式浮头U一一U形管束一-管子在管板上的固定:胀管法和焊接法管子在管板上的排列:等边三角形排列(或称正六边形排列)法、同心圆排列法、正方形排列法，其中等边三角形排列方式是最合理的排列方式。

(2013-2014学年第二学期考题[填空])管壳式热交换器的基本构造: (1)管板(2)分程隔板(3)纵向隔板、折流板、支持板(4)挡板和旁路挡板(5)防冲板产生流动阻力的原因:①流体具有黏性，流动时存在着摩擦，是产生流动阻力的根源;②固定的管壁或其他形状的固体壁面，促使流动的流体内部发生相对运动，为流动阻力的产生提供了条件。

热交换器中的流动阻力:摩擦阻力和局部阻力管壳式热交换器的管程阻力:沿程阻力、回弯阻力、进出口连接管阻力管程、壳程内流体的选择的基本原则: (P74)管程流过的流体:容积流量小，不清洁、易结垢，压力高，有腐蚀性，高温流体或在低温装置中的低温流体。

换热器原理与设计解答题

1.按传热过程分类,换热器有几类?各自的特点是什么?(1)直接接触式换热器，也叫混合式换热器(2)周期流动式换热器，也称蓄热式换热器，借助于由固体制成的蓄热体交替地与热流体和冷流体接触。

优点：① ~③ P2主要缺点：①②P2(3)间壁式换热器，也称表面式换热器，冷热流体被一个固体壁面隔开，互不接触，热量通过固体壁面传递。

应用最多(4)液体耦合间接式换热器：系统由两台间壁式换热器组成，通过某种传热介质(如水或液态金属)的循环耦合在一起。

主要优点：①② P42. 换热器常用哪些材料制造?金属材料换热器：碳钢、不锈钢、铝、铜、镍及其合金等非金属材料换热器：石墨、工程塑料、玻璃、陶瓷换热器等。

稀有金属换热器可解决高温、强腐蚀等换热问题，但材料价格昂贵使应用范围受到限制。

钛应用较，钽、锆等应用较少。

3.对腐蚀性介质,可选用什么材料换热器?非金属材料换热器：石墨、工程塑料、玻璃、陶瓷换热器等4.管壳式换热器特点，常用类型？优点：管壳式换热器具有易于制造、成本较低、清洗方便、适应性强、处理量大、工作可靠以及选材范围广等特点,且能适用于高温高压的工况。

缺点：存在壳程流动死区、壳程压力损失较大、容易结垢以及容易发生管束诱导振动等5.间壁式换热器的特点,常用有哪些类型?P2 – P36.对两种流体参与换热的间壁式换热器,其基本流动式有哪几种?说明流动形式对换热器热力工作性能的影响.(1)顺流式或称并流式，其内冷、热两种流体平行地向着同一方向流动.(2)逆流式，两种流体也是平行流动，但它们的流动方向相反。

(3)叉流式或称错流式，两种流体的流动方向互相垂直交叉.(4)混流式，两种流体在流动过程中既有顺流部分，又有逆流部分。

当冷、热流体交叉次数在四次以上时，可根据两种流体流向的总趋势，将其看成逆流或顺流.顺流和逆流可以看作是两个极端情况。

在进出口温度相同的条件下，逆流的平均温差最大，顺流的平均温差最小。

7.间壁式换热器的总传热热阻由几项组成?从热阻的角度考虑,理论上如何强化间壁式换热器的传热?P11①～④ ;平壁:增加A、采用导热系数高的材料、减小平壁厚度;圆管:增加圆管壁长度、采用导热系数高的材料、1.理论提高K值的途径(加大传热系数)(1)提高传热面两侧的换热系数；(2)避免或减轻污垢积聚；(3)选用导热性能良好的材料作传热壁面并尽量减薄其厚度。

列管换热器习题以及答案

列管换热器习题以及答案列管换热器习题以及答案换热器是工业生产中常见的设备之一，用于将热量从一个介质传递到另一个介质。

而列管换热器是其中一种常见的换热器类型。

在学习和应用列管换热器时，我们经常会遇到一些习题，通过解答这些习题可以更好地理解和掌握列管换热器的原理和应用。

下面，我们将给出一些列管换热器的习题以及相应的答案，希望能对大家的学习有所帮助。

习题一：一个列管换热器的管程数为100，管程内的流体为水，管程外的流体为汽油。

水的进口温度为30℃，汽油的进口温度为120℃，水的出口温度为60℃，汽油的出口温度为80℃。

已知水的流量为10 kg/s，汽油的流量为8 kg/s，求列管换热器的传热面积。

解答一：根据传热方程，我们可以得到列管换热器的传热功率公式：Q = U × A × ΔTm其中，Q为传热功率，U为总传热系数，A为传热面积，ΔTm为平均对数温差。

首先，我们需要求解平均对数温差ΔTm。

根据平均对数温差公式：ΔTm = (ΔT1 - ΔT2)/ ln(ΔT1 / ΔT2)其中，ΔT1为水侧的温差，ΔT2为汽油侧的温差。

ΔT1 = (60 - 30) = 30℃ΔT2 = (120 - 80) = 40℃带入公式计算得到：ΔTm = (30 - 40) / ln(30 / 40) ≈ -9.33℃接下来，我们可以根据传热功率公式求解传热面积A：Q = U × A × ΔTm传热系数U是一个经验值，根据实际情况选择合适的数值。

假设U为400W/(m^2·℃)，代入已知数据计算传热面积A：Q = 400 × A × (-9.33)已知Q = 10 × (60 - 30) × 1000 = 300,000 W带入公式计算得到：300,000 = 400 × A × (-9.33)A ≈ 80 m^2所以，该列管换热器的传热面积为80平方米。

换热器基本知识与设计(答案解析)

GDOU-B-11-302班级：姓名：学号：试题共4页加白纸3张10. 在廷克流动模型中ABCDE5股流体中，真正横向流过管束的流路为B股流体,设置旁路挡板可以改善C股流体对传热的不利影响。

二．选择题（20分。

每空2分）1.管外横向冲刷换热所遵循侧传热准则数为(C )A. 努赛尔准则数B. 普朗特准则数C. 柯尔本传热因子D. 格拉肖夫数2.以下哪种翅片为三维翅片管( C )A. 锯齿形翅片B. 百叶窗翅片C. C管翅片D. 缩放管3.以下换热器中的比表面积最小( A )A．大管径换热器B．小管径换热器C．微通道换热器 D. 板式换热器4. 对于板式换热器，如何减小换热器的阻力(C )A．增加流程数B．采用串联方式C．减小流程数 D. 减小流道数。

5.对于板翅式换热器，下列哪种说法是正确的( C )A．翅片高度越高，翅片效率越高B．翅片厚度越小，翅片效率越高C．可用于多种流体换热。

D. 换热面积没有得到有效增加。

6.对于场协同理论，当速度梯度和温度梯度夹角为( A )，强化传热效果最好。

A．0度B．45度 C.90度 D. 120度7. 对于大温差加热流体(A )A．对于液体，粘度减小B．对于气体，粘度减小C．对于液体，传热系数减小 D. 对于气体，传热系数增大8. 对于下列管壳式换热器，哪种换热器不能进行温差应力补偿( B ) A．浮头式换热器B．固定管板式换热器C．U型管换热器 D. 填料函式换热器。

9. 对于下列管束排列方式，换热系数最大的排列方式为( A ) A．正三角形排列B．转置三角形排列C．正方形排列 D. 转正正方形排列。

10. 换热器内流体温度高于1000℃时，应采用以下何种换热器(A )A ．辐射式换热器B ．强制对流式换热器C ．自然对流式换热器 D. 复合式换热器。

三．名词解释(15分，每题5分) 1.布管限定圆(5分)热交换器的管束外缘受壳体内径的限制，因此在设计时要将管束外缘置于布管限定圆之内，布管限定圆直径Dl 大小为浮头式：固定板或U 型管式2.卡路里温度(5分)对于油类或其他高粘度流体，对于加热或冷却过程中粘度发生很大变化，若采用流体进出口温度的算术平均温度作为定性温度，往往会使换热系数的数值有很大误差，虽然可以分段计算，但是工作量较大，工业上常采用卡路里温度作为定性温度。

化工原理换热习题答案

化工原理换热习题答案化工原理换热习题答案换热是化工过程中非常重要的一环，通过换热可以实现能量的传递和转化。

在实际的工程应用中，我们常常会遇到一些与换热相关的习题。

本文将为大家提供一些常见的换热习题答案，希望能够帮助读者更好地理解和应用换热原理。

一、传热方式的选择1. 问题描述：在某个化工过程中，需要将高温的流体A与低温的流体B进行换热。

根据实际的工艺要求，我们需要选择一种合适的传热方式。

请问，在以下几种传热方式中，应该选择哪一种？(1) 对流传热(2) 辐射传热(3) 导热传热答案解析：根据问题描述，我们需要将高温的流体A与低温的流体B进行换热。

在这种情况下，我们通常会选择对流传热。

对流传热是通过流体的运动来实现能量的传递，可以快速有效地完成换热过程。

辐射传热主要依靠物体表面的热辐射来传递能量，适用于高温物体的换热。

导热传热则是通过物体内部的热传导来实现能量的传递，适用于固体材料的换热。

在这个问题中，由于我们需要将两种流体进行换热，因此对流传热是最合适的选择。

二、换热器的热效率计算2. 问题描述：某个换热器的进口温度为150℃，出口温度为70℃，冷却介质的进口温度为20℃，出口温度为40℃。

请问该换热器的热效率是多少？答案解析：热效率是指换热器中传递的热量与输入的热量之比。

根据题目中的信息，我们可以计算出热量的传递量和输入量。

热量的传递量可以通过计算两种流体的热量差来获得，即：热量的传递量 = 热量的输入量 - 热量的输出量热量的输入量 = 进口流体A的热量 - 出口流体A的热量热量的输出量 = 进口流体B的热量 - 出口流体B的热量进口流体A的热量 = 流体A的质量流量× 流体A的比热容× (进口温度 - 出口温度)进口流体B的热量 = 流体B的质量流量× 流体B的比热容× (进口温度 - 出口温度)根据以上公式，我们可以计算出热量的传递量和输入量。

然后，将热量的传递量除以热量的输入量，即可得到换热器的热效率。

热交换器原理与设计答案

热交换器原理与设计答案【篇一：过控习题参考答案】控制通道？何谓干扰通道？它们的特性对控制系统质量有什么影响？控制通道——是指操纵变量与被控变量之间的信号联系；干扰通道——是指干扰作用与被控变量之间的信号联系。

控制通道静态放大倍数越大，系统灵敏度越高，余差越小。

但随着静态放大倍数的增大，系统的稳定性变差。

控制通道时间常数越大，经过的容量数越多，系统的工作频率越低，控制越不及时，过渡过程时间越长，系统的质量越低，但也不是越小越好，太小会使系统的稳定性下降，因此应该适当小一些。

控制通道纯滞后的存在不仅使系统控制不及时，使动态偏差增大，而且还还会使系统的稳定性降低。

干扰通道放大倍数越大，系统的余差也越大，即控制质量越差。

干扰通道时间常数越大，阶数越高，或者说干扰进入系统的位置越远离被控变量测量点而靠近控制阀，干扰对被控变量的影响越小，系统的质量则越高。

1.2 如何选择操纵变量？1）考虑工艺的合理性和可实现性；2）控制通道静态放大倍数大于干扰通道静态放大倍数；3）控制通道时间常数应适当小一些为好，但不易过小，一般要求小于干扰通道时间常数。

干扰动通道时间常数越大越好，阶数越高越好。

4）控制通道纯滞后越小越好。

1.5图1-42为一蒸汽加热设备，利用蒸汽将物料加热到所需温度后排出。

试问：? 影响物料出口温度的主要因素有哪些？? 如果要设计一温度控制系统，你认为被控变量与操纵变量应选谁？为什么？? 如果物料在温度过低时会凝结，应如何选择控制阀的开闭形式及控制器的正反作用？答：? 影响物料出口温度的因素主要有蒸汽的流量和温度、搅拌器的搅拌速度、物料的流量和入口温度。

? 被控变量应选择物料的出口温度，操纵变量应选择蒸汽流量。

物料的出口温度是工艺要求的直接质量指标，测试技术成熟、成本低，应当选作被控变量。

可选作操纵变量的因数有两个：蒸汽流量、物料流量。

后者工艺不合理，因而只能选蒸汽流量作为操纵变量。

? 控制阀应选择气关阀，控制器选择正作用。

热交换器原理与设计

过时，把热量储蓄于壁内，壁的温度逐渐升高；而当冷流体流过时，壁面放出热量，壁的温度逐渐降低，如此反复进行，以达到热交换的目的。

第一章1.Mc1℃是所需的热量，用W表示。

两种流体在热交换器内的温度变化与他们的热容量成反比；即热容量越大，流体温度变化越小。

2.W—对应单位温度变化产生的流动流体的能量存储速率。

5.P（定义式P12）物理意义：流体的实际温升与理论上所能达到的最大温升比，所以只能小于1。

6.R—冷流体的热容量与热流体的热容量之比。

（定义式P12）7.从φ值的大小可看出某种流动方式在给定工况下接近逆流的程度。

除非处于降低壁温的目的，否则最好使φ＞0.9，若φ＜0.75就认为不合理。

9.实际传热量Q与最大可能传热量Qmaxε表示，即ε=Q/Qmax。

意义：以温度形式反映出热、冷流体可用热量被利用的程度。

10.根据ε的定义，它是一个无因次参数，一般小于1。

其实用性在与：若已知ε及t1′、t2′时，就可很容易地由Q=εW min(t1′-t2′)确定热交换器的实际传热量。

热交换器原理与设计

过时，把热量储蓄于壁内，壁的温度逐渐升高；而当冷流体流过时，壁面放出热量，壁的温度逐渐降低，如此反复进行，以达到热交换的目的。

第一章1.Mc1℃是所需的热量，用W表示。

两种流体在热交换器内的温度变化与他们的热容量成反比；即热容量越大，流体温度变化越小。

2.W—对应单位温度变化产生的流动流体的能量存储速率。

5.P（定义式P12）物理意义：流体的实际温升与理论上所能达到的最大温升比，所以只能小于1。

6.R—冷流体的热容量与热流体的热容量之比。

（定义式P12）7.从φ值的大小可看出某种流动方式在给定工况下接近逆流的程度。

除非处于降低壁温的目的，否则最好使φ＞0.9，若φ＜0.75就认为不合理。

9.实际传热量Q与最大可能传热量Qmaxε表示，即ε=Q/Qmax。

意义：以温度形式反映出热、冷流体可用热量被利用的程度。

10.根据ε的定义，它是一个无因次参数，一般小于1。

其实用性在与：若已知ε及t1′、t2′时，就可很容易地由Q=εW min(t1′-t2′)确定热交换器的实际传热量。

换热器知识试题及答案解析

换热器知识试题及答案解析一、选择题（每题2分，共10分）1. 换热器的主要功能是什么？A. 热交换B. 压力调节C. 流量控制D. 温度测量答案：A2. 下列哪项不是换热器的类型？A. 管壳式换热器B. 板式换热器C. 离心式换热器D. 螺旋板式换热器答案：C3. 换热器的热效率与下列哪项无关？A. 流体的流速B. 流体的热容C. 流体的密度D. 流体的粘度答案：C4. 换热器中，热流体和冷流体的流动方式通常有哪几种？A. 并流B. 逆流C. 交叉流D. 所有上述答案：D5. 在设计换热器时，下列哪项不是需要考虑的因素？A. 流体的热传导性B. 流体的腐蚀性C. 流体的粘度D. 流体的比热容答案：C二、填空题（每题2分，共10分）1. 换热器的热效率可以通过增加______来提高。

答案：流体的流速2. 板式换热器的主要优点是______。

答案：体积小、重量轻3. 换热器的污垢系数会影响______。

答案：热交换效率4. 逆流换热器的热效率通常比______高。

答案：并流5. 换热器的热损失可以通过______来减少。

答案：增加绝热层三、简答题（每题5分，共20分）1. 请简述换热器的工作原理。

答案：换热器的工作原理是通过两种不同温度的流体在设备内进行热交换，使热量从高温流体传递到低温流体，从而达到加热或冷却的目的。

2. 什么是管壳式换热器？答案：管壳式换热器是一种常见的换热器类型，它由许多平行排列的管子组成，这些管子被固定在壳体内部，热流体和冷流体分别在管子内外流动，通过管壁进行热交换。

3. 换热器在工业应用中的重要性是什么？答案：换热器在工业应用中非常重要，它们用于加热、冷却、蒸发、冷凝等多种过程，是提高能源利用效率、节约能源成本的关键设备。

4. 为什么需要定期清洗和维护换热器？答案：定期清洗和维护换热器可以去除污垢和沉积物，防止腐蚀，保证热交换效率，延长设备使用寿命，并确保生产过程的连续性和安全性。

换热器原理与设计知到章节答案智慧树2023年烟台大学

换热器原理与设计知到章节测试答案智慧树2023年最新烟台大学第一章测试1.对于单相流体间传热温差，算术平均温差值大于对数平均温差。

参考答案:对2.对于传热温差，采用顺流和逆流传热方式中，顺流传热平均温差小，逆流时传热平均温差大。

参考答案:对3.在采用先逆流后顺流<1-2>型热效方式热交换器时，要特别注意温度交叉问题，避免的方法是：参考答案:增加管外程数;两台单壳程换热器串联工作4.下面哪些情况下平均温差常常要进行分段计算参考答案:比热变化较大时;传热系数变化较大时5.设计计算的主要目的是为了确定：参考答案:传热面积第二章测试1.对于固定管板式换热器和U型管式换热器，固定管板式换热器适于管程走易于结垢的流体。

参考答案:对2.相对于各种类型的管壳式换热器，填料函式换热器不适用于易挥发、易燃、易爆、有毒及贵重介质。

参考答案:对3.在流程的选择上，不洁净和易结垢的流体宜走壳程。

参考答案:错4.为了增加单位体积的换热面积，常采用管径的换热管。

参考答案:小5.在廷克流动模型中ABCDE5股流体中，设置可以改善C流路对传热的不利影响：参考答案:旁路挡板第三章测试1.下面哪些力不能作为热管换热器中液体回流驱动力参考答案:毛细力2.翅片管式换热器中翅化比是指翅片管外表面积与光管内表面积之比。

参考答案:对3.影响翅片效率的因素有参考答案:翅片厚度;翅片定型尺寸;翅片的导热系数;翅片与流体的对流换热系数4.板翅式换热器可通过流道的不同组合，布置成哪些流动形式：顺流;错流;逆流;混流5.平板式换热器中人字形波纹板夹角越大则板片传热系数大，阻力也越大。

参考答案:对第四章测试1.下面哪些换热器不属于混合式换热器：空气预热器;省煤器2.冷水塔中热流体为空气，冷流体为水。

参考答案:错3.冷水塔一般包括哪几个主要部分参考答案:配水系统;通风筒;淋水装置4.喷射式热交换器的主要部件有：参考答案:工作喷管;引入室;混合室;扩散管5.蓄热式热交换器主要用于流量大的气气热交换场合。

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